A título de contextualização e introdução à economia do hidrogênio, a Nota Técnica sobre o Hidrogênio Cinza apresenta um panorama bibliográfico sobre perspectivas de mercado, formas de produção de H2 com foco na reforma a vapor do gás natural, tecnologias de uso, aspectos logísticos e também estudos de casos econômicos . Nota-se que a variação de região para região se deve principalmente ao preço do gás natural e à infraestrutura de abastecimento necessária para as usinas de hidrogênio. Para mais detalhes sobre a Nota Técnica do Hidrogênio Cinza, visite a Nota Técnica do Hidrogênio Cinza.
De acordo com a nota técnica do hidrogênio azul, o preço do carbono mais que dobrou entre 2020 e 2021 e o preço do carbono deve chegar a US$ 118 até meados desta década. dependem de várias variáveis, como os custos de captação, transporte e armazenamento de CO2, mas também os custos do gás natural. Apesar das discussões sobre o H2V, o Brasil possui uma indústria de óleo e gás consolidada, apresentando uma oportunidade para a produção de hidrogênio azul no país.
Projetos de Hidrogênio
Após uma análise efectuada com base nas newsletters sectoriais H2 do GESEL, que são publicadas semanalmente, referentes ao mês de Fevereiro, nota-se que, embora todos os continentes estejam empenhados no desenvolvimento do hidrogénio, a maior parte dos projectos são realizados no continente europeu. Por fim, vale destacar que a Oceania e a África são os continentes que menos desenvolvem projetos de hidrogênio, este último apresentando projeto no mês de fevereiro e os demais nenhum, como mostra o gráfico 1. De notar que o mês de referência tem um grande número de projetos (26 ), localizados em 21 países diferentes.
Esse fato é um ponto bastante positivo, pois pode-se perceber que os projetos do H2 estão tomando rumos maiores, além do fato de que cada vez mais países estão verificando sua importância para a transição energética. Entre todos os continentes, a Europa merece destaque, pois a região apresentou 14 projetos no mês de fevereiro, o que representa cerca de 54% do total de projetos. Adicionalmente, importa referir que todos os projetos identificados em Espanha produzem H2V, demonstrando a aposta do país na descarbonização e na transição energética.
Afastando-se da realidade europeia, destaca-se também a América, por ser o segundo continente que mais novos projetos apresentou no mês de referência. No continente americano, o país com maior destaque são os Estados Unidos, pois anunciaram dois novos projetos, sendo o segundo país, juntamente com Portugal, a apresentar mais projetos H2 no mês de referência. Em resumo, a Figura 6 mostra a rota tecnológica adotada pelos países de acordo com os projetos identificados no mês de fevereiro.
Pode-se observar na Figura 6 que no mês de referência apenas a Europa não apresentou projetos relacionados a outro processo produtivo que não a eletrólise renovável. O Gráfico 3 mostra a distribuição percentual dos empreendimentos identificados no mês de análise, que estão em estudo ou em operação.
Políticas Públicas e Financiamentos
Nesse sentido, com base nas informações referentes ao mês de fevereiro, há avanços nas políticas e no mercado de hidrogênio na Austrália, Estados Unidos e Portugal. O estado do Novo México receberá um grande impulso em sua cadeia de hidrogênio com o Hydrogen Hub Development Act, que visa reduzir significativamente as emissões de gases de efeito estufa da cidade, promovendo a produção de hidrogênio com baixo teor de carbono. Para saber mais sobre a Lei de Desenvolvimento do Centro de Hidrogênio, visite o Governo do Estado do Novo México.
O Departamento de Energia dos EUA (DOE) é um importante regulador e financiador da transição energética, ajudando continuamente o desenvolvimento da economia do hidrogênio no país, por meio do Hydrogen Shot. Esta iniciativa tem a ambição de atingir o custo nivelado de produção de hidrogênio renovável (LCOH) de US$ 1 até o final da década do DOE (2021). Essas tecnologias de hidrogênio de próxima geração desempenharão um papel significativo na descarbonização da economia dos EUA e no avanço da meta da Administração Presidencial de zero emissões líquidas de gases de efeito estufa até 2050.
A Austrália é um dos países líderes na economia do hidrogénio, posicionando-se como o principal produtor do vetor energético, tanto para o mercado interno como para exportação (WEC, 2021). Além disso, o país possui várias medidas regulatórias para incentivar o uso do hidrogênio, como precificação e impostos sobre o carbono, redução de impostos sobre combustíveis produzidos com hidrogênio e subsídios por meio de mecanismos de certificação de energia renovável para a produção de hidrogênio. Greenwoods, 2021). Portugal lançou a sua estratégia nacional em 2020 e, de uma forma geral, posiciona-se como um país que procura a autossuficiência e o desenvolvimento das exportações de hidrogénio.
O governo português aprovou o regulamento do sistema de incentivos à produção de hidrogénio renovável e outros gases no âmbito do plano de recuperação e resistência. Vale ressaltar que a iniciativa é muito bem-vinda para o desenvolvimento da economia do hidrogênio, pois sua implantação proporcionará maior oferta do produto, reduzindo o preço.
Uso Final
A tecnologia de mistura de hidrogénio em redes de gás natural está a tornar-se uma realidade para alimentar sistemas domésticos, pois é uma forma de implementação gradual e ao mesmo tempo imediata do vector, desde que respeitados os limites máximos de injecção. Segundo dados da IEA Bioenergy (2022), em 2006 a indústria europeia já elaborou recomendações para a injeção de gases de fontes não convencionais em redes de gás, analisou os efeitos da injeção de hidrogénio e discutiu resultados e limites regulamentares para a sua admissão em infraestruturas de gás natural existentes . Na mesma linha, a Austrália considerou misturar 10% em volume de hidrogênio em redes de gás natural para cidades regionais.
Estudos foram apresentados na França e na Alemanha mostrando uma tolerância de até 10% de hidrogênio sem alterações nas redes e 20% com pequenas alterações. O mesmo ocorre no Reino Unido, que funciona bem com uma mistura de 20% de hidrogênio e sem necessidade de ajustes. Neste país, existem alguns projetos que avaliaram essa mistura e planejam converter uma rede de gás natural existente para 100% hidrogênio, como o H21 Leeds CityGate e o HyDeploy.
De acordo com esses projetos, a Wales & West Utilities estará pronta para começar a misturar hidrogênio em sua rede de gás a partir de 2023, apoiando as comunidades com suprimentos de energia mais seguros e locais. Juntamente com o restante da rede de gás do Reino Unido, a Wales & West Utilities estabeleceu a meta de fornecer até 20% de gás misturado com hidrogênio para residências e empresas em todo o país a partir de 2023, substituindo o gás natural e reduzindo as emissões. Para saber mais sobre o progresso e o plano da Wales & West Utilities para a mistura de hidrogênio nas redes de gás do Reino Unido, visite UK - Hydrogen Blending in Natural Gas Grids.
O Conselho Mundial de Energia (2021) apresenta o andamento das estratégias nacionais de hidrogênio dos países, seja na fase inicial de discussão, em preparação ou já publicadas. As partes interessadas assinaram uma carta de intenções para apoiar o desenvolvimento da pesquisa no centro europeu de engenharia em Toulouse por meio do fornecimento de três kits de conversão de hidrogênio para a companhia aérea francesa.
Tecnologia e Inovação
A Tersus Power e a BB2 Labs (uma empresa do BB2 Technology Group) estão desenvolvendo uma solução proativa de software de gerenciamento de produção de hidrogênio que oferece o primeiro modelo operacional sem intervenção do setor. O software fornece uma base para um mecanismo de análise avançada e dará suporte ao gerenciamento de instalações de produção com mais eficiência. Tais funcionalidades permitem que o mecanismo aprenda o perfil de demanda, armazenamento e comportamento da produção de cada unidade, promovendo uma otimização sistêmica.
Isso inclui reduzir as despesas operacionais com recursos humanos, ajustar automaticamente os níveis de produção para melhor atender aos requisitos gerais de distribuição e estender significativamente a vida operacional das unidades de produção, minimizando os ciclos liga/desliga de alto impacto para obter melhores retornos financeiros. O projeto FlatHyStor, investigado pela parceria entre BMW AG, Robert Bosch GmbH, TesTneT Engineering GmbH e Hexagon Purus, visa desenvolver uma solução inovadora de sistema de armazenamento de hidrogênio para futuros carros de passageiros com célula de combustível. Vale ressaltar que os primeiros protótipos dos sistemas de armazenamento de alta pressão de 700 bar devem ser entregues até o final de 2022.
Artigos e Estudos
Em termos de gestão da produção de energia renovável, a infraestrutura de gás pode ser usada para armazenar energia na forma de hidrogênio. Neste contexto, o armazenamento da infraestrutura de gás será decisivo para a gestão da produção de energia. De acordo com a Ready4H2, grandes instalações de armazenamento subterrâneo conectadas a redes de gás oferecem capacidade de armazenamento dimensionada e de ação rápida.
Observe que o armazenamento de gás em vários países europeus é suficiente para atender a demanda de gás por três meses. Chama a atenção também que muitas das instalações de armazenamento de gás podem ser reaproveitadas para o hidrogênio, garantindo o fornecimento contínuo desse gás aos usuários. Nesse sentido, a infraestrutura de gás pode fortalecer a cadeia de suprimento de hidrogênio e apoiar a produção e o uso de fontes de energia renováveis.
Além de gerenciar a produção de energia, a infraestrutura de gás local é capaz de lidar com demandas sazonais de pico. Note-se que as redes locais de gás são flexíveis e podem distribuir e gerir diferentes misturas de gases, dependendo da oferta e da procura. As redes locais de gás são essenciais para gerenciar a complexidade do planejamento conjunto, pois são os principais centros que conectam várias fontes (locais) de abastecimento de hidrogênio à maioria dos usuários finais, facilitando um mercado de vetores competitivo que significa mais oferta para os usuários a um preço mais barato.
Ao ligar mais utilizadores em toda a Europa, as redes locais de gás podem ajudar a aumentar a dimensão e a competitividade do mercado do hidrogénio, reduzindo os custos para os consumidores. Em resumo, a infraestrutura de gás da Europa conecta produtores de gás de baixo carbono a clientes de vários setores, visando a descarbonização por meio de estruturas de entrega flexíveis.
Observatório de Hidrogênio
